Łopatki przeważnie z blachy zlewnej, 4 do 10 mm grubej; do turbin odrzutnych, o strumieniu ujętym, nadają się jednak lepiej ło patki żeliw ne, a na bardzo w ysok ie spady łopatki z bronzu. Łopat
ki blaszane w staw iają się w formę w ieńca w irnikow ego i oblew ają żeliwem przy odlew aniu sam ego w ieńca, a w tym celu oblew ane brzegi łopatek cynują się uprzednio na szerok ości 15 do 2 5 mm, aby.
mając tu m etalicznie czyste pow ierzchnie, łą cz y ły się należycie z od
lewem. W celu jeszcze pew niejszego osadzenia łopatek w odlew ie,
842 Dział siódmy. — Silniki.
w ycinają z brzegów łopatek pletw ow ate wycinki, a dla zm niejszenia oporów tarcia przy przelocie w od y ścierają z łopatek zendrę krążka
mi szm yrglow ym i. Kierownice byw ają zw yk le blaszane, obrotne zaś żeliw ne lub bronzow e.
Wieńce żeliwne, gdy mamy w nie zalew ać brzegi łopatek, powin
n y b yć przynajmniej 3 0 mm grube, a przy grubszej blasze nawet 3 5 mm i więcej. Naprężenia odlew nicze w wieńcach turbin ośnych pow odują często ich pękanie pod czas ruchu, dla tego też spotykamy nieraz obręcze żelazne (kute) na n o w y c h wieńcach turbinowych.
Z tych sam ych p ow odów zaleca się gw iaźd zie ramion wirnika nada
w ać postać wypukłej tarczy z otworami, bez żeber, zbiegającej się stożkow ato z piastą, a odlew ać ją wedle m ożności nie łącznie z wieńcem.
Piasia wspiera się zazw yczaj na d w u d z i e l n y m p i e r ś c i e n i u w s p o r n y m , leżącym w zatoczeniu w a ła ; jej dłu gość L powinna być znaczna, L ™ 0 ,1 -+- 0 ,1 2 D j , a to w celu zapobieżenia pochyle
niu się wirnika względem w ała.
Slup łożyskowy pod łożysk o nadwodne i przy wydrążonym w a
le stojącym musi zn osić naprężenia w ybaczające, pod w pływ em na
cisku czopa storcow ego, oraz skręcające, pow odow ane momentem tarcia w tym że czopie. N ależałoby słup ło ży sk o w y chronić od na
prężeń gnących. Oznaczm y przez P nacisk czopa storcow ego w kgr przez l długość słupa łożyskow ego w m, a zaniedbując moment krę
cący, licząc wzam ian ze spółczynnikiem bezpieczeństw a <3 = 16,.
otrzymamy średnicę d słup a z żelaza kow aln ego w cm:
a) gd y słup dołem jest osad zon y w siedlisku stożkow atem (tur
biny dośrodkow e, przypadek 3 w yb oczen ia):
b) gd y dolnego końca słup a nie m ożem y uw ażać- za osadzony (przypadek 2 w yb oczen ia):
B oczne w ygięcia się słupa łoży sk o w eg o w p ływ ałyb y niekorzystnie na pracę czop a storcow ego.
Wały pełne byw ają z żelaza kow alnego, albo ze stali zlewnej, puste natom iast żeliw ne, albo lanostalow e. W ały stojące, oprócz kręceń, zn o szą jeszcze ciśnienia lub ciągnienia, oraz gięcia. Na prze
ginanie w ała działają: ciężar w od y przy wlocie cząstkow ym , a nie
sym etrycznym ; naciski m iędzyzębne przekładni z kół zębatych, stor- cow ych lub stożk ow atych i t. p.; stosując koła stożkow ate nie w y pada zazw yczaj w obliczeniu zaniedbyw ać składow ej nacisku mię- dzyzębnego w kierunku osi w ała.
N atenczas obliczam y w a ły podług 1) str. 411 na w ytrzym ałość złożoną, licząc dla w y d r ą ż o n y c h w a ł ó w ż e l i w n y c h , pracują
cych mocą zm ienną, lecz bez uderzeń, k\> — 1,5 fc- — 150 kg/cm*
(zgodnie ze sposobem obciążenia III, w tablicy na str. 337), a h i =
II. Silniki wodne. 845 0,8 kz — 160 kg/om3 (zgodnie ze sposobem obciążenia II, w tablicy na str. 337), przyczera stosunek w ytężenia będzie:
a u = hb: 1,3 h i ~ 3/ i.
Jeżeli w ał podlega w iększym siłom rozciągającym lub ściskają
cym, to w e w zór ustępu 1 , na str. 4 1 0 , w ypada podstaw ić o = Gs-h Ob, i ozn aczyć potem równow arte naprężenie głów ne ffmax, które p o winno być m niejsze od kb. Por. też s tr .'4 9 3 i nast.
Chcąc o zn a czy ć przekrój w ala w ydrążonego, zakładam y średnicę wew nętrzną krótkich w ałów o 15 do 20. ram, dłuższych zaś do 3 0 mm w iększą od średnicy słup a ło ży sk o w eg o , który zazw yczaj pozostaje nieobrobiony na przeważnej części sw ej długości. Gdyby jednak w y miar tak otrzym any miał być za mały na rdzeń odlew niczy, to obie
ramy w ew nętrzną średnicę w ala, przystosow ując się do potrzebnej średnicy tegoż rdzenia.
Podług tak dobranej średnicy wewnętrznej oznaczam y zgodnie z warunkami w ytrzym ałości średnicę zew nętrzną, zw ięk szając ją jeszcze stosow nie, a to w celu uw zględnienia m ożliw ych przesunięć rdzenia odlew niczego. Znaczniejszych zmian w grubości ścianek w a
ła w ypadałoby unikać, dlatego też utrzymujemy zazw yczaj na całej, długości w ała grubość ścianki, oznaczon ą dla przekroju niebezpieczne
go, z wyjątkiem niezbędnych pogrubień przy łożyskach i piaście;
jednakże pow ażn iejsze pow ody m ogą sp ow od ow ać odstępstw o od zasady pow yżej w yłuszczonej.
W ały żeliw ne odlew ają w długościach do 5,5 m, dłuższe zaś sk ła
dają z części, łączonych na stałe sprzęgła sztyw n e (str. 497), za zw yczaj tarczow e, o dostatnio ustosunkow anej średnicy.
Storcowy czop w ała byw a ponajczęściej nadwodny, a obejmuje go łożysk o wsparte na slupie łożyskow ym , m ieszczące się w rozsze
rzeniu w ydrążonego w ała. Storcowe czop y takie i ło ży sk a m ogą być albo w i e r z c h n i e (p. rys. 634 i 634-a, linie pełne), albo p o ś r e d n i e , m ieszczące się w t. zw . latarni, t. j. w rozszerzeniu w ała z otworami bocznym i i wielką tarczą sprzęgła (p. rys. 632 i 634-a, linie przerywane).
Czop podwieszony (p. rys. 636) do w ałów pełnych (z wyjątkiem sam ego łba w ydrążonego) stosuje się, aby uniknąć skrzyżow anych poprzecznie w rurze ssącej.
P i e r ś c i e n i a s t e c z o p y s t o r c o w e , m ieszczące się ponad watem (rys. 635), w yp adałoby stosow ać chyba tylko w yjątkow o, np. gdy trudno ustaw ić słup ło ży sk o w y pod czop pełny, albo gd y niew zru
szone podparcie takiego słup a (z pow odu złego gruntu i t. p.) je st wątpliwe, albo w reszcie gdy w ał jest bardzo długi, a to np. w tym celu, aby dla ułatwienia obsłu gi ó w czop um ieścić w ysoko ponad wir
nikiem. Czopy pierścieniaste zużyw ają bowiem nietylko więcej pra
cy niż czop y pełne, ale są one i czu lsze na niedokładności ustaw ie
nia i na drobne przesunięcia, jakie się pojaw iają z biegiem czasu.
Czopy podwodne w staw iająsię w p anw ie gw ajakow e, lecz tylko w te- dy, g d y jest p e w n e m , że w oda będzie stale oblew ała takie panwie
844 Dział siódmy. — Silniki.
Na pow ierzchnio ślizgające się naw zajem po sobie nadają się:
ścisłe żeliw o na obyd w ie pow ierzchnie, stal z bronzem lub ścisłcm żeliw em , od lew utw ardzony ze stalą.
Zaleca się w yk onyw an ie czop ów slorcow ych nie jako pełne, lecz jako pierścieniaste z w ytoczeniem w pośrodku, a to w celu usunię
cia tych części (środkow ych) pow ierzchni nośnej, które, po starciu R się szybciej się zu żyw ających części zewnętrz
nych, u legałyby nadmiernemu ciśnieniu jednost
kow em u p , zagrzew ając się skutkiem niego. Je
żeli da będzie średnicą zew nętrzną, di w ew nętrzną pierścienia pracu
jącego, to stosunek di — (‘/4 do y 6) da czyn i zadość wym aganiom pow yżej w yłuszczonym . O zn aczyw szy przez w sp ółczynnik dośw iad
czalny, określający odprow adzanie ciepła, przez P nacisk na czop, otrzym am y podług str. 4 9 2 (gdzie też podano w artości na p i w ) :
(d a2 — d r ) -2- • ij = P, oraz da — di > ^ •
• 4 ' — w
M ała w artość na ciśnienie p byłab y pożądana ze w zględu na sk u
teczniejsze sm arowanie czopa; przy znacznym nacisku P na czop w ym a g a ła b y ona jednakże w ielkiej średnicy czopa, która się znów
II. Silniki wodne. 845 nie zalćca, jako czu lsza na nieuniknione w ad y w ustaw ieniu, na prze
sunięcia podczas ruchu, w reszcie na przeginania się w a ła i słupa łoży sk o w eg o . Dla materyałów pow yżej w spom nianych, przy dobrem
Kys. 634-a.
sm arowaniu, jakie się zazw yczaj napotyka w czopach turbinowych (pogrążenie w oleju) zaleca się zatem w artość średnia:
p = 40 -+- 0,3 ]/ P kg/cm2.
846 Dział siódmy. — Silniki.